Pojasnjena geotermalna energija: Kako deluje geotermalna energija

Globoko pod površjem Zemlje ležijo masivni rezervoarji staljene kamnine, vroče vode in visokotlačnega plina. Znanstveniki in inženirji so te zaloge izkoristili kot geotermalne vire energije.

Skoči na odsek

• Kaj je geotermalna energija?
• Kako deluje geotermalna energija?
• 4 Prednosti geotermalne energije
• 2 Slabosti geotermalne energije
• Nauči se več
• Izvedite več o MasterClass dr. Jane Goodall

Dr. Jane Goodall deli svoja spoznanja o živalski inteligenci, ohranjanju in aktivizmu.

kako napisati scenarij epizode

Kaj je geotermalna energija?

Geotermalna energija je obnovljiv vir energije, ki izkorišča toplotno energijo pod zemeljsko površino. Vroči izviri Islandije in gejzirji nacionalnega parka Yellowstone so primeri geotermalnih rezervoarjev, ki so se prebili skozi zemeljsko skorjo. Ljudje že tisočletja uporabljajo geotermalne vire.

Ko upravni organi, kot je ameriško ministrstvo za energijo, iščejo obnovljiva sredstva za proizvodnjo energije, spodbujajo gospodarske javne službe, korporacije in posameznike, da izkoriščajo toploto Zemlje kot sredstvo za pogon industrijskih procesov in proizvodnjo električne energije. To je privedlo do nedavnega porasta geotermalnih tehnologij.

Kako deluje geotermalna energija?

Geotermalna energija lahko proizvaja električno energijo v geotermalnih elektrarnah. Preko geotermalnih toplotnih črpalk ga lahko tudi neposredno uporabite kot domači vir ogrevanja.

• Geotermalna proizvodnja električne energije : Večina elektrarn s pomočjo vrele vode ustvarja elektriko za proizvodnjo pare. Para nato vrti masivne turbine, ki proizvajajo električni tok. Geotermalne elektrarne uporabljajo tudi to metodo, le da namesto pridobivanja pare s fosilnimi gorivi, kot sta premog ali zemeljski plin, uporabljajo naravno ogrevano vodo iz podzemnih zbiralnikov. Obstajajo razlike v geotermalni proizvodnji električne energije (vključno z metodo suhe pare, bliskavico in sistemom binarnega cikla), vendar vse izkoriščajo naravno visoke temperature geotermalne tekočine.
• Geotermalni ogrevalni sistemi : Geotermalni ogrevalni sistemi uporabljajo geotermalno vodo za ogrevanje radiatorjev v domovih, pisarnah in tovarnah. Ponekod, tudi na večjem delu Islandije, geotermalna voda iz vročih vrelcev prihaja celo iz pipe za domačo uporabo. Geotermalni sistemi lahko delujejo tudi kot hladilni sistemi z uporabo geotermalnih toplotnih črpalk za premikanje toplote iz stavbe v zemljo. Nato vroči zrak nadomešča z nizkotemperaturnim zrakom pod zemeljsko površino.

4 Prednosti geotermalne energije

Geotermalna energija je uporabna iz različnih razlogov.

1. Potencialno je na voljo po vsem svetu . Z velikimi naložbami lahko geotermalno energijo izkoristimo skoraj kjer koli na Zemlji. Čeprav je vir geotermalne toplote zemeljsko jedro in gibanje tektonskih plošč, so vsi uporabni geotermalni rezervoarji v zemeljski skorji - včasih le nekaj metrov pod površjem.
2. Zagotavlja konstantno moč osnovne obremenitve . Ko izkoristite geotermalni vir, zagotavlja neprekinjeno moč in ne potrebuje baterij za učinkovito delovanje, kot je to pri drugih obnovljivih virih energije, kot sta sončna in vetrna energija.
3. Proizvaja manj emisij toplogrednih plinov kot fosilna goriva . Izkoriščanje podzemnih virov toplote sicer vključuje sproščanje toplogrednih plinov, kot sta metan (CH4) in ogljikov dioksid (CO2), vendar se ne približuje ravni emisij toplogrednih plinov, ki nastanejo pri izgorevanju premoga, nafte ali zemeljskega plina.
4. Uporablja lahko obstoječo infrastrukturo za fosilna goriva . Ko se industrije in gospodarske javne službe odmikajo od fosilna goriva , ti viri lahko olajšajo uvajanje geotermalne energije v istih regijah. Naftne in plinske vrtine so že zaključile potrebno vrtanje, potrebno za izkoriščanje geotermalne toplote, zaradi česar so številni inženirji predlagali uporabo istih vrtin za fosilna goriva in geotermalno energijo.

MasterClass

Predlagano za vas

Spletni tečaji, ki jih poučujejo največji svetovni umi. Razširite svoje znanje v teh kategorijah.

Uči varstva

Uči raziskovanje vesolja

Uči znanstveno razmišljanje in komuniciranje

Uči znanost o boljšem spancu

2 Slabosti geotermalne energije

Misli kot profesionalec

Dr. Jane Goodall deli svoja spoznanja o živalski inteligenci, ohranjanju in aktivizmu.

Kljub več jasnim prednostim pred fosilnimi gorivi geotermalni energetski sistemi še niso zahtevali pomembnega tržnega deleža. Za to sta dva glavna razloga.

katere besede so primer poševne rime?

1. Začetni stroški so visoki . Geotermalna proizvodnja električne energije in geotermalno ogrevanje sta lahko stroškovno učinkovita, ko je vzpostavljena infrastruktura. Vendar pa je ustvarjanje te infrastrukture drago. Da bi prišli do geotermalnih rezervoarjev, se morajo posadke prebiti skozi gosto podlago. Vrtanje je delovno intenzivno in hrupno. Nekatere občine in združenja lastnikov stanovanj tega ne dovolijo.
2. Na mnogih lokacijah je potrebna nova tehnologija . Da bi geotermalni sistemi zagotavljali energetsko učinkovitost, mora naravni pretok tekočine iz geotermalnega polja teči v zrak nad njim. Le približno 10 odstotkov zemeljske površine je ugodno za ta pretok tekočine. Nova tehnologija, imenovana izboljšani geotermalni sistemi (EGS), lahko to težavo reši tako, da razbije vroče kamenje globoko pod zemeljsko površino. Tem kamninam se vbrizga voda, ki postane para, ki se dvigne na površje za rabo energije. Nato se porabljena voda z nizko temperaturo vrne v zemljo preko vbrizgalnih vodnjakov. Medtem ko lahko tako globoko vrtanje povzroči emisije ogljikovega dioksida in metana, lahko geotermalni projekti to sčasoma rešijo s kolesarjenjem svoje geotermalne tekočine v zaprti zanki.

Nauči se več

Pridobite letno članstvo v MasterClassu za ekskluziven dostop do video lekcij, ki jih predavajo mojstri, med njimi Jane Goodall, Neil deGrasse Tyson, Paul Krugman in drugi.